河北省重工業(yè)城市空氣質(zhì)量研究熱點分析
——以唐山市和邯鄲市為例

陳伯雅

（唐山市環(huán)境監(jiān)控中心，河北 唐山 063000）

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，河北省作為我國傳統(tǒng)工業(yè)基地，空氣污染問題比較突出。熊鷹[1]研究指出，唐山市是河北省空氣質(zhì)量最差的城市之一。唐山市當(dāng)前大氣環(huán)境形勢依然嚴(yán)峻，程新霞等[2]指出，以煤炭、石油為主的產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致唐山市嚴(yán)重復(fù)雜的空氣質(zhì)量問題長期存在。郝楠楠等[3]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2021年邯鄲市年度空氣質(zhì)量中，細(xì)顆粒物（PM2.5）、可吸入顆粒物（PM10）等重要指標(biāo)仍未達(dá)到國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此，當(dāng)前研究主要從空氣質(zhì)量監(jiān)測和主要污染源方面分析唐山市和邯鄲市的差異。近年來，兩市工業(yè)化及其空氣質(zhì)量影響因素的研究逐漸增多，長遠(yuǎn)來看都面臨較為嚴(yán)峻的空氣質(zhì)量改善問題[4]。但根據(jù)兩市空氣質(zhì)量差異性比較的相關(guān)文獻(xiàn)仍較少，也未形成系統(tǒng)框架。因此，整合并對比兩座城市空氣質(zhì)量的研究內(nèi)容、研究方向與研究進(jìn)展對空氣污染防治具有積極意義。

1 文獻(xiàn)概況與可視化方法

以中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫作為搜索庫，分別以“唐山市+空氣質(zhì)量”和“邯鄲市+空氣質(zhì)量”作為主題和關(guān)鍵詞輸入，同時將檢索時間設(shè)置為2012年1月1日至2022年12月31日，對相關(guān)結(jié)果進(jìn)行二次處理，去掉無作者的通訊、快訊或者書評等無效文獻(xiàn)，最終對二次處理結(jié)果進(jìn)行篩選，最終篩選出214 篇（唐山市空氣質(zhì)量相關(guān)文獻(xiàn)108 篇，邯鄲市空氣質(zhì)量相關(guān)文獻(xiàn)106 篇）有效文獻(xiàn)作為最終數(shù)據(jù)來源。

數(shù)據(jù)的深度處理方面，使用EndNote 軟件將CNKI 導(dǎo)出的txt 格式數(shù)據(jù)輸出為ris 格式數(shù)據(jù)，其目的是使轉(zhuǎn)換后的文件能夠被VOSviewer 軟件識別；修改擴展名（txt 修改為ris），使文件能夠直接導(dǎo)入VOSviewer 軟件；通過VOSviewer 軟件對擴展名為ris的文件進(jìn)行導(dǎo)入和分析，導(dǎo)出關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)，并導(dǎo)出關(guān)鍵詞詞頻、共現(xiàn)度以及時間切片等分析圖像；對所得關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和替換，如將源解析和來源解析合并。

2 研究內(nèi)容與進(jìn)展

2.1 關(guān)鍵詞詞頻分析

對使用VOSviewer 軟件遴選出的兩類關(guān)鍵詞頻次進(jìn)行統(tǒng)計并將前10 排名的高頻詞列表用于對比分析，如表1所示。對比發(fā)現(xiàn)，邯鄲市與唐山市空氣質(zhì)量相關(guān)高頻詞一致性較高，都出現(xiàn)PM2.5、空氣質(zhì)量、空氣（大氣）污染以及京津冀等關(guān)鍵詞。這表明二者同為河北省典型重工業(yè)城市，從基礎(chǔ)研究熱點及方向來說沒有本質(zhì)區(qū)別。PM2.5更是兩座城市空氣質(zhì)量研究的重點關(guān)注對象?！董h(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）將PM2.5含量納入常規(guī)空氣質(zhì)量評價，對保護(hù)公眾健康和環(huán)境具有里程碑意義[5]。PM2.5作為反映大氣質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，在一定時期內(nèi)依然對重工業(yè)城市有重要意義。

表1 兩城市空氣質(zhì)量研究排名前10 的高頻詞及其出現(xiàn)頻次

從地域空間來看，京津冀也屬于高頻次詞，說明近十年來，京津冀協(xié)同發(fā)展已經(jīng)涉及大氣污染防治領(lǐng)域；從研究方法來看，兩城市空氣質(zhì)量都比較注重來源解析及大氣顆粒物的區(qū)域傳輸，這也是傳統(tǒng)重工業(yè)城市的典型特點。然而，邯鄲市空氣質(zhì)量研究則更注重空氣質(zhì)量模式的應(yīng)用，尤其是區(qū)域氣象-大氣化學(xué)在線耦合模式（WRF-Chem）。

2.2 高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

通過VOSviewer 軟件對得到的關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析，得出兩座城市的關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果。結(jié)果表明，邯鄲市更關(guān)注顆粒物與碳組分、水溶性離子以及化學(xué)組分等更為精細(xì)的污染物指標(biāo)。而唐山市空氣污染的來源分析與數(shù)值模擬和細(xì)顆粒物等關(guān)鍵詞的貢獻(xiàn)率較高。此外，唐山市也同時關(guān)注健康效益、情景分析并進(jìn)行綜合評價，這說明唐山市在空氣污染防治對策上更關(guān)注其對保護(hù)公眾健康和環(huán)境的意義。

2.3 關(guān)鍵詞的時間演化分析

VOSviewer 軟件自動篩選的關(guān)鍵詞變化如圖1 和圖2所示，據(jù)此選擇2012—2022年最能代表兩城市空氣質(zhì)量研究關(guān)鍵詞動態(tài)變化過程的年份作圖。經(jīng)分析，兩城市在研究期內(nèi)基本都表現(xiàn)出三個階段的研究演化趨勢。第一階段是2016—2017年，相關(guān)關(guān)鍵詞為京津冀、空氣污染、氣象條件、防治對策和時空分布等。可見，早期階段兩城市都關(guān)注污染物的形成條件和時空分布并都將研究擴展到京津冀區(qū)域，除此之外，唐山市也較早涉及綜合評價和防治對策等治理方面。第二階段是2018—2019年，兩城市空氣質(zhì)量研究包含區(qū)域傳輸和來源解析兩類較為顯著的關(guān)鍵詞，最具有代表性的是邯鄲市相關(guān)的細(xì)顆粒物、碳組分、水溶性離子等與空氣污染成因相關(guān)的關(guān)鍵詞，而唐山市相關(guān)研究則出現(xiàn)氣象因素、空氣質(zhì)量指數(shù)以及化學(xué)組分等關(guān)鍵詞?？梢?，第二階段對大氣污染物的處理逐漸進(jìn)入精細(xì)來源解析的新階段。第三階段是2020年以來都出現(xiàn)優(yōu)化減排這一關(guān)鍵詞，這說明兩座城市的空氣質(zhì)量控制已經(jīng)從單純的污染物來源分析推進(jìn)到工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化控制等具體措施的實施階段。2022年，京津冀地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善，PM2.5年均濃度穩(wěn)步進(jìn)入“30+”階段。作為河北省空氣污染最嚴(yán)重的兩座城市，兩城市的減排措施對空氣質(zhì)量的提升無疑起到相當(dāng)大的作用。通過分析兩座城市空氣質(zhì)量研究的三個階段可知，唐山市與邯鄲市都經(jīng)歷從污染物形成條件分析到來源解析最終實現(xiàn)具體措施的優(yōu)化減排的過程，這也是未來重工業(yè)城市空氣污染治理的必由之路。

圖1 唐山市關(guān)鍵詞時間演化圖譜

圖2 邯鄲市關(guān)鍵詞時間演化圖譜

3 結(jié)論

唐山市和邯鄲市同為河北省典型重工業(yè)城市，但從基礎(chǔ)研究熱點及方向來說沒有本質(zhì)區(qū)別。兩座城市空氣質(zhì)量及其污染防治的研究方向具有一致性，對PM2.5尤為關(guān)注并已經(jīng)擴展到京津冀地區(qū)。邯鄲市空氣污染物來源分析更加關(guān)注較為精細(xì)的污染物指標(biāo)。唐山市關(guān)注健康效益、情景分析并進(jìn)行綜合評價，在空氣污染防治對策上更關(guān)注其對保護(hù)公眾健康和環(huán)境的意義。兩座城市都比較注重來源解析及大氣顆粒物的區(qū)域傳輸，這也是傳統(tǒng)重工業(yè)城市的典型特點。唐山市與邯鄲市都經(jīng)歷從污染物形成條件分析到來源解析最終實現(xiàn)具體措施的優(yōu)化減排的過程，這也是未來重工業(yè)城市空氣污染治理的必由之路。